【5A版】计算机与计算思维.ppt

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1、1大学计算机基础计算机学院计算机与计算思维第一章2联系方式：StaffRoom:计算机学院208室Telephone：82312196-2016（O）EMAIL:luxiaofeng@xaut.edu.cn上机时间：第5-15周，周二第7-8节地点：教八楼6楼计算机学院机房3计算机的发展算盘中国唐代第一种手动式计数器计算尺1622年，英国WilliamOughtred（奥特瑞德）手动式、减、乘、除、指数和三角函数运算加法器1942年，法国BlaisePascal（帕斯卡）机械式，只能做加法计算器1673年，德国Gottfried

2、Leibniz（莱布尼茨）机械式，加、减、乘、除和开方差分机1812年，英国CharlesBabbage（巴贝奇）分析机1834年，英国CharlesBabbage计算机1946年，宾夕法尼亚大学ENIAC4查尔斯.巴贝奇1812年差分机1834年分析机差分机和分析机（计算机的直系祖先）三部分组成：(1)由许多轮子组成的保存数据的存储库；(2)运算装置；(3)能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的数据以及输出结果的装置。5计算机科学奠基人英国科学家阿兰·图灵电子计算机之父：美籍匈牙利数学家冯·诺依曼阿兰·图灵和冯·诺依曼美国计算

3、机学会(ACM)1966年设立图灵奖主要贡献：建立图灵机模型，奠定了可计算理论的基础提出图灵测试，阐述了机器智能的概念主要贡献：与同事研制人类第二台计算机EDVAC“存储程序”概念冯·诺依曼计算机奠定了现代计算机体系结构和工作原理姚期智2000A.N.Kolmogorov1H.Poincare2D.Hilbert3VonNeumann5陈省身31Alan.Turing68华罗庚906电子计算机的问世1946年2月由宾州大学研制的ENIAC电子计算机时代的到来。ElectronicNumericalIntegratorAndCal

4、culator电子数字积分计算机重达30吨占地250m2启动工耗150000瓦18000个电子管每秒5千次加减运算没有存储器采用十进制7国际TOP500组织6月23日公布了最新的全球超级计算机500强排行榜中国“天河二号”获全球超级计算机500强三连冠Top1“天河二号”中国（运算速度为每秒33.86千万亿次）（国防科大）Top2“泰坦”美国能源部下属橡树岭国家实验室（每秒17.59千万亿次）Top3“红杉”美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室（每秒17.17千万亿次）Top4“京”日本理化研究所（每秒10.51千万亿次）（富士通）T

5、op5“米拉”美国阿尔贡国家实验室（每秒8.59千万亿次）LINPACK是线性系统软件包测试天河二号每秒5.49亿亿次双精度浮点运算峰值速度每秒3.39亿亿次Linpack测试性能系统存储总容量相当于600亿册每册10万字图书计算机对我们产生了什么影响？无处不在工作助手生活伙伴最直观的感受深刻影响着人们的思维方式影响着很多学科的研究和发展事实上81.1计算与计算科学1.1.1计算与数字化“计算不再只和计算机有关，它决定着我们的生存”------尼葛洛庞帝《数字化生存》该书成为了二十世纪九十年代纽约时报排行榜中的畅销书。9计算已经

6、改变了科学家们的思考方式计算生物学改变着生物学家的思考方式；计算博弈理论改变着经济学家的思考方式；纳米计算改变着化学家的思考方式；计算物理学改变着物理学家的思考方式；数学机械化改变数学家的思考方式；社会计算改变着社会学家的思考方式等等。。。。。。。10什么是计算？计算的本质是基于规则的符号串变换，更广义的说，计算是基于规则的物理状态的变换。1+3+4这样的数学运算可以说是我们最容易认同的计算；而将一段中文文章翻译成英文也就是计算，因为其实质是在保持语义不变的前提下，将一串中文符号变换成对应的英文符号；任何给定一定的输入，经过处理

7、和变换，得到期望的输出的过程都可以称为计算。11计算可以和广阔的专业领域结合，通过学科交叉与融合，迸发出前景广阔的研究空间。计算生物学应用数据分析及理论的方法、数学建模和计算机仿真技术，来研究生物学、行为学和社会群体系统。计算经济学运用计算思想分析和综合经济问题，进行问题分析、模型研究及决策，统计数据表明，计算思想在诺贝尔奖获奖理论中占到70%以上的比例。12计算物理学是一门新兴的边缘学科。利用计算机大存储量和快速计算的有利条件，将物理学、力学、天文学和工程中复杂的多因素相互作用过程，通过计算机来模拟。如原子弹的爆炸、火箭的发射

8、，以及代替风洞进行高速飞行的模拟试验等。目前，实验物理学、理论物理学和计算物理学已经步入一个三强鼎立的时代。13社会计算学科根据社会科学理论，以计算技术为工具，研究人类社会的组成、关系、结构、层次、行为、运动等问题，研究社会媒体，促进社会人群的交流与合作。计算也